Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года - Журнал Компьютерра - Страница 29

Да и рынок сбыта очень узок. Правительство США пыталось поддерживать его, субсидируя полеты наполовину. Но слишком уж дорого возить спутники многоразовым кораблем. И обслуживать на орбите их, как оказалось, не приходится (за исключением уникального телескопа Хаббла). И вот тут-то свою роль играют ИТ-заказчики.

Цифровая связь и цифровое вещание резко повысило реальную, то есть коммерческую пропускную способность космических линий связи. Массогабаритные характеристики спутниковых транспондеров улучшаются, надежность растет. То же - с системами питания коммуникационных космических аппаратов.

Кроме того, планету опутали волоконно-оптические кабели. Все большая и большая часть информационного трафика шла через них, а не через космический эфир. Это снизило потребность в спутниках связи. После 11 сентября 2001 года найти точные цифры о соотношении кабельного и космического трафика невозможно, однако снижение спроса на запуск орбитальных грузов налицо. (Хотя надо отметить, что спутниковая линия куда лучше защищена от террористических атак, чем кабель. Ведь даже в случае вывода из строя наземных станций самая дорогая часть системы остается в безопасности на орбите.)

Так что развитие ИТ оказывает на ракетчиков примерно то же воздействие, что и на продавцов музыки на старых носителях. Только те верещат и шумно рекламируют свою законотворческую деятельность, а космическая отрасль страдает молча. Тихой сапой (в традициях военных ведомств) лоббируя где-то в кулуарах.

Решить проблемы челнока попробовали экономически. Единый подрядчик - созданный в 1996-м United Space Alliance - сберегал американской казне три четверти миллиарда в год. Но стоимость запуска все равно была 400 млн. долларов, а после недавних катастроф и проблем даже существование Международной космической станции зависит от российских носителей Р-7 полувековой давности. Технологии, по отдельности восходящие к 1930-м годам; гениальная конструкция С. П. Королева. Но главное, изделия сии производятся на конвейере, как сосиски (гипербола принадлежит Н. С. Хрущеву), и в силу понятных причин имеют неплохие экономические показатели даже после краха создавшей их сверхдержавы. Международная космическая станция летает ныне в пилотируемом режиме только потому, что серийность выпуска делает старые российские ракеты самыми надежными в мире. Без этого МКС была бы заброшена, как некогда Skylab. Это диктуется не физикой - экономикой! Универсальной дисциплиной.

То есть неукоснительное следование законам экономики (а по-другому крошки стартапы просто не могли! - низкая устойчивость обеспечила высокую динамику!) переселяет ИТ-фирмы из гаражей в роскошные офисы и просторные кампусы; очкастых чудаков-отшельников превращает в мультимиллиардеров.

Зависящая же от правительства - его конкретных, тактических, предвыборных задач - отрасль космическая, подрастеряв достижения лунной гонки 1960-х, похоже, оказывается отнюдь не на уровне единственной мегадержавы. Во всяком случае, в некогда престижной программе Space Shuttle…

А безукоризненное следование законам экономики (серийное всегда эффективнее штучного) сохранило эффективность созданной для поточного (по ракетным меркам!) производства Р-7, только что потащившей к Венере европейский зонд, - даже после исчезновения автаркичной, замкнутой на саму себя советской технологической системы.

«Атлас» и компьютер

Приведем один древний, но в силу этого хорошо документированный пример позитивного воздействия развития компьютеров на космические программы.

Ракета «Атлас» была первой межконтинентальной баллистической ракетой ВВС США. Разрабатывали ее с 1951 года, по самым передовым на тот момент технологиям. Кислородно-керосиновые двигатели. Топливные баки, путем чудес металлургии и электрохимической металлообработки истонченные до одной десятой миллиметра. Радиоинерциальная система наведения, уже с цифровой машиной.

На вооружение ракета принята была в 1959 году, но в космос выводила грузы с 1958-го.

И первого американского астронавта, Джона Гленна, 20 февраля 1962 года доставила на орбиту система Mercury-Atlas. Но при запуске автоматических спутников даже с разгонной ступенью «Аджена» (Agena) - 1,6 т на пятисоткилометровую орбиту - «Атлас» изрядно не дотягивал до своих советских современников. И вот при очередной модификации было решено повысить эффективность за счет большей «разумности» ракеты. Для этого, кроме криогенного кислородно-водородного разгонного блока «Центавр», на нее был установлен и новый компьютер.

С 1973 года ступень «Атлас-1А» оснащалась бортовым компьютером фирмы Teledyne. Построенный на новой элементной базе, этот компьютер при вдвое меньшем объеме имел в пять раз большую оперативную память, благодаря чему с первой ступени удалось снять электромеханический автопилот, систему радиотраекторных измерений и программ-механизм, сильно смахивающий на таковой в стиральной машине. Тем самым удалось повысить надежность корабля, уменьшить стоимость его эксплуатации, а главное - появилась возможность доставлять на орбиту межпланетных перелетов грузы до 1,2 т. Многие геостационарные коммуникационные аппараты тоже были выведены в космос этой системой.

Крылатый конь и боевая колесница в космосе

А вот подход к созданию космической системы, тесно связанный с типичной для ИТ-отрасли идеологией свободного рынка.

В 1982 году бывший сотрудник NASA Дэвид Томпсон, окончивший под влиянием рыночных ветров «рейганомики» Гарвардскую школу бизнеса, основывает фирму Orbital Science. Начальный капитал - 300 тысяч долларов. Компьютерные стартапы начинали и с меньшего, но для космической отрасли, осыпанной золотым дождем правительственных средств, сумма смешная. В начале «орбитальные ученые» взялись за разработку твердотопливного «буксира» для челноков. Но гибель «Челленджера» убила этот рынок.

Томпсон нашел выход в коммерчески привлекательном проекте «Пегас» - крылатой ракете-носителе, стартующей с борта самолета, которая могла доставить 400 кг груза на экваториальную орбиту высотой 450 км. Разработка велась с весны 1987 года, первый старт состоялся 5 апреля 1990 года. На высоту 12 км ракету доставляет стратегический бомбардировщик B-52. Восемнадцатитонный «Пегас» интересен как тем, что создан исключительно на средства компании-разработчика, так и ролью, которую в нем сыграли компьютерные технологии.

Забавный факт - бортовой компьютер «Пегаса» разработан фирмой Aitech на базе баллистического компьютера, серийно производимого для основного боевого танка Армии обороны Израиля «Меркава» (на иврите - «боевая колесница»). Хорошо сочетается с крылатым конем - Пегасом. Да и то, что танк хоть по частям, но попадает на орбиту, довольно весело. (В 1930-40 гг. для нужд десанта проектировались крылатые танки, с навесными крыльями, - это абсурд, но не шутка!)

В начале прошлого века даже крепежные детали авиационных двигателей было легко отличить от применяемых в общем машиностроении по изящным, предельно облегченным формам. Современные бортовые ЭВМ так легки и компактны, что сфера их применения почти не ограничена. Впрочем, советские разработчики автоматических межпланетных станций подбирали для своих аппаратов арматуру, выпускаемую массово - пусть даже в автомобильной промышленности. Именно за счет гигантских объемов производства и предельной отлаженности технологий обеспечивалась уникальная живучесть «Венер», первыми сорвавших покров тайны с Утренней звезды.

Но в «Пегасе» было и принципиальное новшество, порожденное computer science. Фронтиром высоких технологий тридцатых годов была аэродинамика. Лучшие кадры работали в советском ЦАГИ и американском Лэнгли. Развивалась теория - вспомним хотя бы классические исследования флаттера, выполненные Мстиславом Всеволодовичем Келдышем. Но главенствующая роль принадлежала эксперименту. Гигантские, поглощающие энергию целого завода аэродинамические трубы. Объемистые атласы профилей.

С крылатой ракетой «Пегас» началась новая эпоха. Развитие как компьютерных мощностей, так и теории имитационного моделирования позволило специалистам из Центра Эймса рассчитать полет ракеты с качеством, достаточным для того, чтобы обойтись без продувок в аэродинамических трубах. «Цифра» дала возможность воспроизвести сложнейшие условия гиперзвукового полета.